Introduction
Le traitement biologique aérobie des eaux usées consiste en l’oxygénation des effluents afin d’apporter aux micro-organismes l’oxygène leur permettant de dégrader la matière organique. Cette oxygénation peut être assurée par un système d’aération de fond constitué de rampes (ou raquettes d’aération) équipées de diffuseurs fines bulles (ou moyennes bulles) à membranes. Ces diffuseurs peuvent être de différentes formes : les tubes diffuseurs fines bulles, les disques diffuseurs fines bulles et les plateaux diffuseurs fines bulles. Quels sont les avantages et inconvénients de chacun des modèles ?
S’il existe des habitudes spécifiques à chaque pays, le choix de tel modèle peut être un choix de coût, de fiabilité, d’utilisation, etc. Tous les diffuseurs fines bulles à membranes se présentent avec un corps en plastique supportant une membrane en caoutchouc micro-perforée et avec un système de fixation garantissant l’adhésion de la membrane au corps du diffuseur. La clé de la performance et de la qualité d’un diffuseur repose sur sa membrane. C’est elle qui assure la fonction de diffusion des bulles, les plus petites possibles. Donc, quelle que soit la forme du diffuseur, la qualité intrinsèque de la membrane, la formulation de son matériau (généralement EPDM pour des applications urbaines, mais d’autres matériaux peuvent être utilisés pour des applications spécifiques industrielles ou pour garantir une plus longue durée de vie), la qualité de fabrication de la membrane, la qualité des perforations, les caractéristiques physico-chimiques du matériau de base sont des composantes essentielles de performance.
Naturellement, le diffuseur qui supporte la membrane doit être robuste et rester solidement fixé à la canalisation d’alimentation en air. La qualité d’un diffuseur peut aussi être évaluée en fonction de sa facilité d’installation, d’entretien et de remplacement. Enfin, le coût d’un diffuseur pourra être envisagé sous le seul angle du coût d’achat, mais aussi sous l’angle du coût d’entretien, de maintenance et de remplacement et surtout de son coût énergétique (consommation d’énergie pour transférer telle quantité d’oxygène).
Disques diffuseurs fines bulles
Les DISQUES diffuseurs fines bulles sont constitués d’un corps en plastique supportant une membrane discoïde, plaquée par un anneau circulaire. Le pied du disque assure son maintien sur le dessus de la canalisation par vissage, soit dans un manchon soudé dans la canalisation, soit dans une selle de prise en charge autour de la canalisation. Plus la surface d’un diffuseur est petite, plus il sera facile de garantir, au niveau de la production, la qualité de l’ensemble de ses éléments et l’homogénéité de la répartition des orifices de diffusion sur toute la surface. Le disque est donc le modèle assurant la plus grande fiabilité en termes de qualité globale et de robustesse. C’est le meilleur investissement pour une durée de vie importante, une faible consommation d’énergie, un remplacement et une maintenance aisés. Sa forme circulaire lui donne peu d’emprise aux filasses, ainsi qu’aux courants présents dans le bassin d’aération. Les conséquences de la casse d’un disque diffuseur sont relativement peu importantes sur l’ensemble d’un système d’aération, puisqu’un seul petit orifice sur le dessus de la nourrice sera concerné. Le changement de ce type de diffuseurs est rapide et peu coûteux ; de même le changement de la membrane seule, en laissant en place le corps du diffuseur, est rapide et peu coûteuse.
Tubes diffuseurs fines bulles
Les TUBES diffuseurs fines bulles se composent :
- d’un corps constitué par un cylindre en plastique, avec une entrée de l’air par un orifice à l’extrémité et la répartition de l’air entre la membrane et le corps du diffuseur par 2 orifices diamétralement opposés
- d’une membrane recouvrant le corps du diffuseur, fixée par 2 colliers en inox
Le nombre de variantes de ce modèle de diffuseurs est importante : différents diamètres de tubes diffuseurs (plus généralement 65 mm ou 90 mm), plusieurs longueurs de tubes diffuseurs (généralement 500 mm, 750 mm, 1000 mm). Ce modèle apporte une surface de diffusion importante et représente donc un investissement intéressant en termes de coût d’achat. C’est le modèle de choix pour les systèmes relevables (c’est-à-dire que l’on peut sortir du bassin pour les opérations de maintenance, sans nécessiter la vidange du bassin et ainsi continuer le traitement même pendant les opérations de maintenance). C’est un modèle qui permet une adaptation facile à un système existant, grâce à de multiples accessoires, ou éventuellement des opérations de chaudronnerie légère. Conclusion : optimisation de la surface de traitement par rapport au volume disponible.
Plateaux diffuseurs fines bulles
En ce qui concerne les PLATEAUX, il s’agit d’un diffuseur de forme ovale, compromis entre le disque et le tube. Il possède une très grande surface de diffusion. Il se présente sous la forme d’un corps revêtu d’une membrane plate fixée au corps par un cerclage ; il se fixe généralement sur la canalisation par des goujons vissés ou bien par un simple pied fileté inséré dans la nourrice sur un orifice supérieur. Il s’agit d’un modèle assez peu courant, proposé par très peu de fabricants.